單片機用低壓差穩(wěn)壓器
出處:JENNYJIAO 發(fā)布于:2008-12-04 14:19:21
近年來以單片機為的便攜式電子產(chǎn)品越來越多。為延長電池的使用壽命(或充電時間的間隔),要 求穩(wěn)壓電源的壓差(輸人電壓與輸出電壓之差)小、功耗?。o態(tài)電流小),并且要求在電池電壓降落到 一定程度時,穩(wěn)壓器輸出電壓可降到門限電壓,這樣就能輸出一個電池低電壓信號(或稱欠壓信號),令 單片機復位。TPS73系列就是為這一要求開發(fā)的有復位功能的低壓差穩(wěn)壓器。
1,TPS73系列的基本特點
TPS73系列有3.3V,4.85V和5V固定電壓輸出及輸出為1.2~9.75V可設(shè)定輸出電壓等4個品種,輸出 電流可達500mA。
該系列主要特點有:
①輸出電壓高(20%);
②輸出噪聲低(2μA);
③壓差低,在輸出為100mA時,壓差為35mV(TPS7350);
?、莒o態(tài)電流小,典型值為340μA(與負載電流大小有關(guān));
?、萦嘘P(guān)閉電源控制端,在關(guān)閉電源狀態(tài)時,耗電僅為0.5μA;
⑥內(nèi)部有監(jiān)視輸出電壓電路,降到門限電壓時,RESET端輸出低電平復位信號(當輸入電壓上升時,使輸 出電壓上升到門限電壓時,有200ms的延遲后,輸出正常電壓);
⑦內(nèi)部有過流限制及過熱保護。
2.封裝與引腳功能
TPS7350有SO-8封裝及DIP-8封裝,其引腳排列如圖1所示,各引腳功能見表1。
                                                                                   表1 TPS7350各引腳的功能
                                        
     *SENSE用于固定輸出,F(xiàn)B用于可調(diào)輸出
         圖1 TPS7350的引腳排列
3.TPS7350系列的典型應用電路
TPS7350的典型應用電路如圖2所示。這是一種不使用關(guān)閉電源控制的電路,故其②腳接地(低電平)。 下面主要介紹輸人電容c,及輸出電容C。的選擇。
  輸人電容C1選擇:當輸人端離電池較近時,輸人電容C1可以省略;當距離大于幾英寸(1英寸=2.54cm) 時,可接0.047~0.1μF陶瓷旁路電容,它可以改進負載的瞬態(tài)響應;如負載電流較大時,則應采用大容 量的電解電容器。
圖2 TPS7350的典型應用電路
輸出電容Co要求大于10μF,并且要求等效串聯(lián)電阻(ESR)小于1.2Ω,若ESR較大時,則需要再并聯(lián)一 個陶瓷電容(若小于200mA輸出時,用小于0.2μF的;500mA輸出時,可采用1μF的)。必須指出的是,輸 出電容Co的ESR過大時,會產(chǎn)生錯誤的復位信號。例如,使用ESR大于7Ω的輸出電容時,快于5μs的負載 瞬變可能會產(chǎn)生錯誤復位信號。建議采用優(yōu)質(zhì)鉭電容。
帶有關(guān)閉電源控制的電路如圖3所示。其中圖(a)是外加高電平時,電源工作;加低電平時電源被關(guān)閉 。圖(b)是加低電平時電源工作;加高電平時電源關(guān)閉。圖(c)是手動控制,按下按鈕時,電源關(guān)閉。
4.TPS7301的典型應用電路
TPS73系列中的TPS7301是可調(diào)輸出的穩(wěn)壓器,輸人電壓為10V,輸出電壓為1.2~9.75V可調(diào),其他性能與 固定輸出電壓器件相同。
TPS7301的典型應用電路如圖4所示。它與固定輸出型不同之處在于需要外設(shè)兩個

圖3 帶有關(guān)閉電源控制的電路
確定輸出電壓的電阻R1和R2。輸出電壓Uo與R1,R2的關(guān)系為

式中,Uref為器件內(nèi)部的基準電壓,典型值為l.182V。
R1及R2的選擇與輸出有關(guān),它們的選擇使分壓器電流近似等于7μA.推薦的R2的數(shù)值為169kΩ(實 際使用時可采用170kΩ),而R1的值則根據(jù)要求輸出的電壓Uo來計算,即R1=(UO/Uref=1)R2,因為FB端 (輸出電壓檢測端)有漏電流存在,所以應避免采用較大的R1和R2值,以免引起較大誤差。
在實際使用中,R2可采用170kΩ電阻,而R1可采用相應的電位器來代替-可在一定范圍調(diào)整滿足輸出電 壓的要求,如圖5所示。圖中R,用500kΩ的多圈電位器代替時,可獲得2~4.5V連續(xù)可調(diào)的輸出電壓。
                     
 圖4 TPS7301的典型應用電路                                                                      圖5 用電位器代替R1的電路
在使用中,若找不到ESR值小于1.2Ω的固態(tài)鉭電容時,可選擇耐壓較高的(如25~35V)電容,耐壓高的 電容其ESR較小。另外,可采用幾只鉭電容并聯(lián)的方式來降低ESR。
連續(xù)可調(diào)輸出的電路,若輸入電壓U1較高,輸出電壓Uo較低時,會增大穩(wěn)壓器的功耗。在自然通風條件 下,貼片式SD封裝的功耗額定值為725mW(TA=25℃);DIP封裝的為1l75mW(TA=25℃)。必要時采用散熱器或通風方式,以防止器件超過功耗極限。如果器件的溫度超過 165℃,熱保護電路會將電源切斷,直到器件冷卻下來穩(wěn)壓器才恢復工作。這一點在使用時要注意,即在 選擇輸入電壓時要考慮功耗問題。
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